JP2005242398A - Simulation method for semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディジタルアナログ混載回路において実行されるミックスモードシミュレーションの方法に関する発明である。 The present invention relates to a method of mixed mode simulation executed in a digital / analog mixed circuit.
半導体集積回路のシミュレーション方法において、ディジタル回路とアナログ回路の混在した回路のシミュレーションがミックスモードシミュレーションである。一般的にはアナログ回路はSPICEなどを用いた回路シミュレーションで電気的特性を確認し、ディジタル回路は論理シミュレーションを用いてシミュレーション対象となる回路にテストパターンを与えて論理的な動作を検証する。 In a semiconductor integrated circuit simulation method, a mixed mode simulation is a simulation of a circuit in which a digital circuit and an analog circuit are mixed. In general, an analog circuit confirms an electrical characteristic by a circuit simulation using SPICE or the like, and a digital circuit verifies a logical operation by giving a test pattern to a circuit to be simulated using a logic simulation.
ミックスモードシミュレーションはアナログ回路の回路シミュレーションの信号とディジタル回路の論理シミュレーションの信号とで信号のやり取りがあるため2つのシミュレータ間での同期を取る過程が存在する。 In mixed mode simulation, there is a process of synchronizing between two simulators because there is signal exchange between a circuit simulation signal of an analog circuit and a logic simulation signal of a digital circuit.
論理シミュレータでのシミュレーションでは0、1、不定、ハイインピーダンスの状態をとりそれらの状態間の遷移については瞬間的に遷移する。
またアナログ回路における回路シミュレーションで時系列にシミュレーションを行ないその電気的特性をシミュレーションする場合、波形の立上り及び立下りには有る時間を有しており、論理シミュレータのように瞬間的に状態が遷移することはない。また回路シミュレーションでは状態が遷移時間なしで変化することに対応していない。
In the simulation with the logic simulator, 0, 1, indefinite, and high impedance states are taken, and transitions between these states are instantaneously changed.
Also, when simulating in time series in circuit simulation in an analog circuit and simulating its electrical characteristics, the waveform has time to rise and fall, and the state transitions instantaneously like a logic simulator There is nothing. In addition, the circuit simulation does not correspond to the state changing without the transition time.
そのためミックスモードシミュレーションにおいてディジタル回路からアナログ回路への信号の伝播が発生する部分では、論理シミュレータでの瞬時に状態が遷移する信号をそのまま回路シミュレータへ渡すことができない。 Therefore, in a portion where signal propagation from the digital circuit to the analog circuit occurs in the mixed mode simulation, a signal whose state transitions instantaneously in the logic simulator cannot be directly passed to the circuit simulator.
図11は従来のディジタルアナログ混在の半導体集積回路の一例を示す図である。
1101はディジタルアナログ混在の半導体集積回路であり、1102は前記半導体集積回路1101のディジタル回路部であり、1103は前記半導体集積回路1101のアナログ回路部であり、1104及び1105は前記半導体集積回路1101のディジタル回路部1102内の論理セルの一部であり、1106は前記1104の出力端子であり、1107は前記論理セル1105の入力端子であり、1108および1109は前記半導体集積回路1101のアナログ回路部1103内の抵抗素子であり、1110及び1111は前記半導体集積回路1101のアナログ回路部1103内の容量素子である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a conventional digital / analog mixed semiconductor integrated circuit.
ミックスモードシミュレーションは前記半導体集積回路1101のディジタル部1102は論理シミュレーションで、前記半導体集積回路1102のアナログ回路部は回路シミュレーションでそれぞれ独立してシミュレーションを行ない、前記ディジタル回路部1102と前記アナログ回路部1103間で信号を伝播させる相互のシミュレーション結果を時間的の同期を取っている。
In the mixed mode simulation, the
そのためシミュレーション対象となるディジタルアナログ混載半導体集積回路1101においてディジタル回路部1102とアナログ回路部1103とのつなぎの部分でディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号に対して一定の傾きを与えて回路シミュレータ側へ信号を受け渡している。この傾きの値はシミュレーション対応となる回路の全てのディジタル回路からアナログ回路への信号の伝播が発生する部分に対して同じ値を設定するか、それぞれのノードに対して個別の値を人手によって設定する方法がある。実際の例を図12を用いて説明する。図12において、1201はディジタル側からアナログ回路側へ入力される波形、1202はディジタル回路での論理シミュレーションの波形を示した。
Therefore, in the digital / analog mixed semiconductor
前記論理セル1104の出力端子1106から出力され、前記アナログ回路部へ伝播する波形は1202であるが、そのままの波形では状態の遷移が瞬間的に発生しているため回路シミュレータでは取り扱うことができない。そのため波形1201のように論理シミュレーションの結果が“H”レベルから“L”レベルへ状態遷移する場合に傾きを与えている。また論理シミュレーションの状態遷移が“H”レベルから“L”レベルに遷移する場合も同様にアナログ回路へ伝播する波形には傾きを与えている。
The waveform that is output from the
この例に示したようにアナログ回路部1103に入力する信号の変化、つまり回路シミュレータで扱う電圧の変化はある傾きを持って与えなければならない。
またアナログ回路1103からディジタル回路1102へ信号が伝播する場合について図13を参照しながら説明する。図13において1301は回路シミュレータの波形、1302はディジタル回路部側へ入力される波形である。
As shown in this example, a change in the signal input to the
A case where a signal propagates from the
アナログ回路側の電圧レベルに対してディジタル回路側での“H”レベルの電圧及び“L”レベルの電圧を定義し、アナログ回路側での電圧を考慮してディジタル回路側への信号を受け渡している。例えば論理セル1105の入力端子1107に接続しているアナログ回路のシミュレーション波形1301の場合、ある電圧Vtをディジタルの“H”レベルまたは“L”レベルの切り換りの電圧に定義し、Vtよりも高い電圧はディジタル回路での“H”レベルおよび前記電圧Vtよりも低い電圧はディジタル回路での“L”レベルとして扱っている。つまりアナログ回路側の信号1301において時刻tの時に電圧Vtとなった。つまり前記論理セル1107に入力されるディジタル信号としての波形は、時刻tよりも以前はディジタル回路側へ入力される値は“L”レベルであり、時刻t以降はディジタル回路側へ入力される値は“H”レベルとなる。
Define the “H” level voltage and “L” level voltage on the digital circuit side with respect to the voltage level on the analog circuit side, and transfer the signal to the digital circuit side in consideration of the voltage on the analog circuit side Yes. For example, in the case of a
このような先行技術としては、(特許文献1)(特許文献2)を挙げることができる。
ディジタル回路とアナログ回路混在の半導体集積回路のミックスモードシミュレーションにおいて、ディジタル回路からアナログ回路への接続部分でアナログ回路へ受け渡す信号において“H”レベルから“L”レベル、または“L”レベルから“H”レベルへ状態遷移する場合の立上りまたは立下り時間が0の信号がアナログ回路へ入力されても回路シミュレータではシミュレーションすることが不可能である。 In a mixed mode simulation of a semiconductor integrated circuit in which a digital circuit and an analog circuit are mixed, a signal transferred from the “H” level to the “L” level or from the “L” level to “ Even if a signal having a rise or fall time of 0 in the state transition to the H ″ level is input to the analog circuit, it cannot be simulated by the circuit simulator.
そのためミックスモードシミュレーションの実行前にディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する場合に波形の立上り及び立下り時間を人手によって指定しなければならないが、半導体集積回路内の全てのディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分に同一の値を設定しても、実際の半導体集積回路では全てのディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の信号の状態遷移において立上り及び立下り時間が同一とは考えられない。またディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分について個別に立上り及び立下り時間を指定することも可能であるが、半導体集積回路全体でミックスモードシミュレーションを実行する前に、それぞれのディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の信号の状態遷移において立上り及び立下り時間を求めるシミュレーションを実行しなければならない。 For this reason, when a signal propagates from a digital circuit to an analog circuit before execution of the mixed mode simulation, the rise and fall times of the waveform must be manually specified, but from all the digital circuits in the semiconductor integrated circuit to the analog circuit. Even if the same value is set in the part where the signal propagates, in an actual semiconductor integrated circuit, the rise and fall times are considered to be the same in the state transition of the signal where the signal propagates from all the digital circuits to the analog circuit. I can't. It is also possible to individually specify the rise and fall times for the part where the signal propagates from the digital circuit to the analog circuit. However, before executing the mixed mode simulation on the entire semiconductor integrated circuit, the analog circuit from each digital circuit A simulation must be performed to determine the rise and fall times in the state transition of the signal where the signal propagates to the circuit.
またディジタル回路側の論理セルもMOSトランジスタを用いて設計された回路であり、論理シミュレータでシミュレーションするために実際の動作をモデル化しているので、多入力の論理セルにおいてはそれぞれの入力の状態遷移によっては出力波形の立上り及び立下り時間が異なるため、実際の半導体集積回路の動作をシミュレーションする場合にはディジタル回路側の最終の駆動セルの入力の状態遷移に応じて出力波形の立上り時間および立下り時間を変更する必要がある。またアナログ回路側からディジタル回路側へ信号を伝播させる場合、アナログ回路の回路シミュレータの結果を電圧に応じてディジタル信号に変更される。従来のディジタルアナログ混在回路のミックスモードシミュレーションにおけるアナログ回路部の回路シミュレーションは回路内のアナログ素子で構成されている部分のシミュレーションを行う。しかし論理セルの実際の半導体集積回路においては一般的にMOSトランジスタを用いて構成され、論理セルの入力側にはゲートの配線抵抗及びゲートの寄生容量が存在する。しかしながら現在のミックスモードシミュレーションでは前記ゲートの配線抵抗及び前記ゲートの寄生容量を考慮してミックスモードシミュレーションは実行されていない場合がほとんどである。 Also, the logic cell on the digital circuit side is a circuit designed using MOS transistors, and the actual operation is modeled for simulation with a logic simulator, so in a multi-input logic cell, the state transition of each input Depending on the state of the output waveform, the rise and fall times of the output waveform may differ, so when simulating the operation of an actual semiconductor integrated circuit, the rise time and rise time of the output waveform are dependent on the state transition of the final drive cell input on the digital circuit side. It is necessary to change the downtime. When a signal is propagated from the analog circuit side to the digital circuit side, the result of the circuit simulator of the analog circuit is changed to a digital signal according to the voltage. The circuit simulation of the analog circuit portion in the conventional mixed mode simulation of the digital / analog mixed circuit performs a simulation of a portion composed of analog elements in the circuit. However, an actual semiconductor integrated circuit of a logic cell is generally configured using MOS transistors, and a gate wiring resistance and a gate parasitic capacitance exist on the input side of the logic cell. However, in most current mixed mode simulations, the mixed mode simulation is not executed in consideration of the wiring resistance of the gate and the parasitic capacitance of the gate.
本発明は、ミックスモードシミュレーションでディジタルとアナログの接続部分の精度の高いシミュレーション方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly accurate simulation method for digital and analog connection portions in mixed mode simulation.
上記課題に鑑みて、本発明の半導体集積回路のシミュレーション方法は、ディジタル回路のアナログ回路混在のミックスモードシミュレーションの方法であって、ネットリストシミュレータに読み込む過程と、ディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子にディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブル設定するテーブル設定過程とアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定する抵抗容量設定過程と前記アナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定する抵抗容量設定過程で設定された寄生の抵抗及び寄生の容量を含めてネットリストを再生成する過程と論理シミュレーションを実行する過程と回路シミュレーションを実行する過程と前記2つの論理シミュレーションの結果及び回路シミュレーションの結果に基づいて前記テーブル設定過程で設定されたディタル回路からアナログ回路へ伝播する波形の傾きを前記テーブル設定過程で出力端子にテーブルを設定された論理セルの入力の状態遷移を検出して、アナログ回路へ伝播する信号の傾きを決定するディジタルアナログデータ同期過程と、またアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する際に入力端子にアナログディジタルインターフェース設定過程で設定された入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量で構成される回路を付加しアナログシミュレーションの結果に反映させるアナログディジタルデータ同期過程とを有することを特徴とする。 In view of the above problems, the semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention is a mixed-mode simulation method in which analog circuits of a digital circuit are mixed, and the process of reading into a netlist simulator and the propagation of signals from the digital circuit to the analog circuit Table setting process for setting the slope of the signal propagating from the digital circuit to the analog circuit at the output terminal of the logic cell to define the slope of the rise and fall of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell and the analog A resistance-capacitance setting process for setting the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal of the logic cell to the input terminal of the logic cell of the part where the signal propagates from the circuit to the digital circuit, and the part where the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit The parasitic resistance of the input terminal of the logic cell is connected to the input terminal of the logic cell. The process of regenerating the netlist including the parasitic resistance and parasitic capacitance set in the capacitance setting process, the process of executing the logic simulation, the process of executing the circuit simulation, and the two processes Based on the result of logic simulation and the result of circuit simulation, the slope of the waveform propagating from the digital circuit set in the table setting process to the analog circuit is input to the logic cell set in the output terminal in the table setting process. The digital analog data synchronization process that detects the state transition and determines the slope of the signal that propagates to the analog circuit, and the analog digital interface setting process at the input terminal when the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit The parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal And having an analog-to-digital data synchronization process of reflecting adding circuit to the result of the analog simulation made.
この構成によると、論理シミュレーション過程と回路シミュレーション過程とディジタルアナログデータ同期過程とアナログディジタルデータ同期過程を繰り返し実行することによりディジタルアナログ混在回路のシミュレーションを実現可能にすることによりディジタルとアナログの接続部分の精度の高いシミュレーションを実現できる。 According to this configuration, by repeating the logic simulation process, the circuit simulation process, the digital analog data synchronization process, and the analog digital data synchronization process, it is possible to realize a simulation of a digital / analog mixed circuit, thereby A highly accurate simulation can be realized.
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚本実施の形態は請求項3について合わせて説明する。
図1は本発明の半導体集積回路のシミュレーション方法の処理フロー図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment will be described together with claim 3.
FIG. 1 is a process flow diagram of a semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention.
101はディジタルアナログ混在回路から作成された回路からネットリストを読み込む過程、102は論理セル及びアナログ素子のライブラリを読み込む過程、103はディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子にディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブル設定するテーブル設定過程、104はアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定する抵抗容量設定過程、105は過程104で設定された論理セルの入力端子の寄生抵抗及び寄生容量の値を含めてシミュレーションに用いるネットリストを再生成する過程、106はディジタル回路部の論理シミュレーションを実行する過程、107はアナログ回路部を回路シミュレーションする過程、108は過程106と107でそれぞれシミュレーションされた結果を元にディジタル回路部からアナログ回路部へ信号が伝播する部分において過程103で設定されたテーブルと論理セルの出力端子がアナログ素子と接続している論理セルの入力端子の状態遷移に対応したテーブルの傾きを選択して前記論理セルの出力端子の波形に前記テーブルで選択された傾きを付加するディジタルアナログ同期過程、109はアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する際に論理セルの入力端子にアナログ素子が接続されている論理セルの入力端子に入力されるアナログ回路部の回路シミュレータの電圧に応じてディジタル信号に変更するアナログディジタルデータ同期過程であり、過程106、過程107、過程108、過程109を繰り返し実行することによりディジタルとアナログの接続部分の精度の高いシミュレーションを行うことが可能となる。
101 is a process of reading a netlist from a circuit created from a digital / analog mixed circuit, 102 is a process of reading a library of logic cells and analog elements, and 103 is an output terminal of a logic cell in a portion where signals are propagated from the digital circuit to the analog circuit Table setting process for setting the slope of the signal propagating from the digital circuit to the analog circuit to define the rising and falling slope of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell, 104 is a signal from the analog circuit to the digital circuit A resistance-capacitance setting process for setting the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal of the logic cell to the input terminal of the logic cell in the part where the signal propagates, 105 is the parasitic resistance and parasitic of the input terminal of the logic cell set in the
さらにそれぞれの過程について詳細に説明する。
以下、図2を用いて過程103の具体的な動作過程を説明する。
図2はディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子にディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブル設定するテーブル設定過程の処理フロー図である。
Furthermore, each process is demonstrated in detail.
Hereinafter, a specific operation process of the
FIG. 2 shows the slope of the signal propagated from the digital circuit to the analog circuit at the output terminal of the logic cell where the signal propagates from the digital circuit to the analog circuit. It is a process flow figure of the table setting process which sets the table which defines inclination.
201はディジタルアナログ混在回路内で論理セルの出力端子がアナログ素子に接続している論理セルの全ての出力端子にテーブル設定過程での処理がなされていないセルか存在するかどうかを判定する過程、202は過程201で出力端子にテーブル設定過程での処理がなされていないセルの全ての出力端子にテーブル設定過程の処理がなされているかどうかを判定する過程、203は過程202で該当するセルのセル名と前記セルの出力端子に応じて予め準備されているテーブルを取得する過程、204は過程203で取得されたテーブルを前記論理セルの出力端子に設定する過程を繰り返すことで実現可能である。
201 is a process of determining whether or not there is a cell that has not been processed in the table setting process in all the output terminals of the logic cell in which the output terminal of the logic cell is connected to the analog element in the digital / analog mixed circuit; 202 is a step of determining whether or not a table setting process has been performed on all output terminals of cells that have not been processed in the table setting process at the output terminal in
さらに、図3を用いて過程104の具体的な動作過程を説明する。
図3はアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定しアナログ回路からディジタル回路へ伝播する信号に前記寄生の抵抗及び寄生の抵抗の値を考慮して波形を変更するための抵抗容量設定過程の処理フロー図である。
Further, a specific operation process of the
FIG. 3 shows that the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal of the logic cell are set at the input terminal of the logic cell where the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit, and the parasitic signal is transmitted to the signal propagated from the analog circuit to the digital circuit. It is a process flow figure of the resistance capacity setting process for changing a waveform in consideration of the value of resistance and parasitic resistance.
301はディジタルアナログ混在回路内で論理セルの入力端子がアナログ素子に接続している論理セルの全ての入力端子に抵抗容量設定過程での処理がなされていないセルか存在するかどうかを判定する過程、302は過程301で入力端子に抵抗容量設定過程での処理がなされていないセルの全ての入力端子に抵抗容量設定過程の処理がなされているかどうかを判定する過程、303は過程302で該当するセルのセル名と前記セルの入力端子に応じて予め準備されている寄生抵抗及び寄生容量を取得する過程、304は過程303で取得された寄生抵抗及び寄生容量を前記論理セルの入力端子に設定する過程を繰り返すことで実現可能である。
301 is a process of determining whether or not there is a cell that has not been processed in the resistance-capacitance setting process in all the input terminals of the logic cell in which the input terminal of the logic cell is connected to the analog element in the digital / analog mixed circuit. , 302 is a process of determining whether or not a resistance capacitance setting process has been performed on all input terminals of a cell that has not been processed in the resistance capacitance setting process in
過程105について図4、図5、図6を用いて詳細に説明する。
図4において401はディジタルアナログ混在の半導体集積回路の一部であり、402は前記半導体集積回路401のディジタル回路部の一部であり、403は前記半導体集積回路401のアナログ回路部の一部であり、404はインバータ論理の機能を有する前記ディジタル回路部402内のセルシンボルであり、405は前記インバータ論理の機能を有するセル404の入力端子INであり、406は前記セル404の出力端子であり、407は前記アナログ回路部403内の抵抗素子シンボルであり、408は前記アナログ回路部403内の容量シンボルである。
The
In FIG. 4, 401 is a part of a digital / analog mixed semiconductor integrated circuit, 402 is a part of a digital circuit part of the semiconductor integrated
図5において501は前記論理セル404の入力端子405の寄生抵抗、502は前記論理セル404の入力端子405の寄生容量である。
図6において601は前記セル404の入力端子405の寄生抵抗値と寄生容量値のデータである。
In FIG. 5, 501 is a parasitic resistance of the
In FIG. 6,
ディジタル回路部へ信号が伝播する場合に、通常回路シミュレーションでは抵抗素子407を通った信号にさらに過程104で設定された前記論理セル404の入力の寄生抵抗及び寄生容量を回路シミュレータで素子として扱う。図5では503で示したような回路構成で追加し、ネットリストを再生成する過程105でネットリストを再度生成する。この図5で示した例は一例であり、実際の抵抗、容量などの回路素子で実現する以外に追加する構成はアナログ機能記述を用いても同一の機能を実現することは可能である。
When a signal propagates to the digital circuit unit, in the normal circuit simulation, the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input of the
また過程108について図7、図8及び図9を用いて詳細に説明する。
図7において701はディジタルアナログ混在の半導体集積回路の一部であり、702は前記半導体集積回路701のディジタル回路部の一部であり、703は前記半導体集積回路701のアナログ回路部の一部であり、704はAND論理の機能を有する前記ディジタル回路部702内のセルシンボルであり、705、706は前記AND論理の機能を有するセル704の入力端子IN1、IN2であり、707は前記セル704の出力端子であり、708は前記アナログ回路部703内の抵抗素子シンボルであり、709は前記アナログ回路部703内の容量シンボルである。
The
In FIG. 7,
また図8において801は前記AND論理の機能を有するセル704の出力端子707からの出力波形に対して傾きを設定するテーブルの一例である。
また図9は前記半導体集積回路701のシミュレーション波形の一部であり、前記セル704の入力端子705、706の状態遷移に応じて出力端子707からの波形に前記801のテーブルに基づいて立上り、立下りの信号の部分に傾きを与えた場合の信号の一例を示したものである。
In FIG. 8,
FIG. 9 shows a part of the simulation waveform of the semiconductor integrated
図9での901のシミュレーション波形の一例のように半導体集積回路701内のセル704の入力端子705のIN1が“H”レベルで706のIN2の信号が時刻t1で“L”レベルから“H”レベルに立ち上がった場合、論理シミュレーションの結果、前記セル704の出力端子707の波形は904のように信号立上り立下りには傾きはない信号となる。この場合テーブル801に記載されている入力信号の変化がおこっている、この例では入力端子705のIN1が“H”レベル固定で入力端子706のIN2が“L”レベルから“H”レベルに立ち上がっている。この場合は出力端子707の論理シミュレーションの結果にテーブル801の傾きを加えた波形905がアナログ回路へ伝播する波形となる。また時刻t2で入力端子706のIN2の端子の入力が“H”レベルから“L”レベルに立ち下がった場合も同様である。
As in the example of the
本発明のさらにディジタルアナログ混在シミュレーション方法では、過程103において前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブルの傾きの値が前記論理セルの出力端子に接続する容量素子及び抵抗素子の値によって変化する関数になっている場合には、図2を用いて説明したフローに前記論理セルの出力端子に接続する容量素子及び抵抗素子を検索する過程と傾きを計算する過程を追加することにより実現可能となる。その処理フローを図10に示す。
In the digital-analog mixed simulation method of the present invention, the slope value of the table that defines the rising and falling slope of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell is connected to the output terminal of the logic cell in
図10はディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子に、ディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブルにおいて、傾きの値が前記論理セルの出力端子に接続する抵抗素子及び容量素子の値に応じて変化する関数になっている場合のテーブル設定過程の処理フロー図である。 FIG. 10 shows the rise and fall of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell at the output terminal of the logic cell where the signal propagates from the digital circuit to the analog circuit. FIG. 5 is a process flow diagram of a table setting process when a slope value is a function that changes according to the values of a resistance element and a capacitance element connected to the output terminal of the logic cell in a table that defines the slope.
1001はディジタルアナログ混在回路内で論理セルの出力端子がアナログ素子に接続している論理セルの全ての出力端子にテーブル設定過程での処理がなされていないセルか存在するかどうかを判定する過程、1002は過程1001で出力端子にテーブル設定過程での処理がなされていないセルの全ての出力端子にテーブル設定過程の処理がなされているかどうかを判定する過程、1003は前記論理セルの出力端子に接続している抵抗素子及び容量素子を検索する過程、1004は前記論理セルの出力端子に接続している抵抗素子及び容量素子で未検索の素子がないかどうかを判定する過程、1005は過程1002で該当するセルのセル名と前記セルの出力端子に応じて予め準備されているテーブルを取得する過程、1006は過程1003と過程1004で検索した抵抗素子及び容量素子の値と過程1005で取得したテーブルから前記論理セルの出力波形の傾きを計算する過程、1007は前記論理セルの出力端子に過程1006で計算した傾きのテーブルを設定する過程、これらの過程を繰り返すことで実現可能である。
1001 is a process of determining whether all the output terminals of the logic cells whose logic cell output terminals are connected to the analog elements in the digital / analog mixed circuit are cells that have not been processed in the table setting process; 1002 is a step of determining whether or not a table setting process has been performed on all the output terminals of cells that have not been processed in the table setting process at the output terminal in
これにより同一種別の論理セルであっても、その出力端子に接続されている素子によって出力波形の傾きが異なることで詳細な値をセルそれぞれに設定することが可能となる。さらに過程1003で検索する抵抗素子及び容量素子について、配線の抵抗及び配線の寄生抵抗、さらにトランジスタの端子の寄生抵抗、寄生容量成分を含めて検索しても本フローで実現は可能である。
As a result, even in the same type of logic cell, it is possible to set a detailed value for each cell because the slope of the output waveform differs depending on the element connected to the output terminal. Further, the resistance element and the capacitor element searched in the
アナログ回路部のネットリストをアナログ回路部のレイウアトセルから抽出された寄生抵抗及び寄生容量を含んだネットリストを用いることにより簡単に実現することが可能である。 The net list of the analog circuit section can be easily realized by using the net list including the parasitic resistance and the parasitic capacitance extracted from the layout cell of the analog circuit section.
以上のように本実施の形態によれば、ディジタルアナログ混在半導体集積回路のシミュレーション方法は、まずディジタルアナログ混在回路から作成された回路からネットリストを読み込み、次に論理セル及びアナログ素子のライブラリを読み込み、さらにディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子にディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブル設定し、次にアナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定し、論理セルの入力端子の寄生抵抗及び寄生容量の値を含めてシミュレーションに用いるネットリストを再生成後に、以下ディジタル回路部を論理シミュレーションを実行するしアナログ回路部を回路シミュレーションし、それぞれシミュレーションされた結果を元にディジタル回路部からアナログ回路部へ信号が伝播する部分において、論理セルの出力端子がアナログ素子と接続している論理セルの入力端子の状態遷移に対応したテーブルの傾きを選択して前記論理セルの出力端子の波形にテーブルで選択された傾きを付加するディジタルアナログ同期を行ない、アナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する際に論理セルの入力端子にアナログ素子が接続されている論理セルの入力端子に入力されるアナログシミュレーションの電圧の値をディジタル信号に変更する、アナログディジタル同期を繰り返し実行することによりディジタルとアナログの接続部分の精度の高いシミュレーションを行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the digital analog mixed semiconductor integrated circuit simulation method first reads a netlist from a circuit created from a digital analog mixed circuit, and then reads a library of logic cells and analog elements. Further, the slope of the signal rising from the digital circuit to the analog circuit at the output terminal of the logic cell where the signal propagates from the digital circuit to the analog circuit is the slope of the rising or falling edge of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell. Next, set the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal of the logic cell to the input terminal of the logic cell where the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit. Replay netlist for simulation including parasitic resistance and capacitance values Later, a logic simulation is performed on the digital circuit unit and an analog circuit unit is simulated, and the output terminal of the logic cell is set in the part where the signal propagates from the digital circuit unit to the analog circuit unit based on the simulation result. Select the slope of the table corresponding to the state transition of the input terminal of the logic cell connected to the analog element, and add the slope selected in the table to the waveform of the output terminal of the logic cell, and perform analog / digital synchronization When analog signals are propagated from the circuit to the digital circuit, the analog simulation voltage input to the logic cell input terminal connected to the logic cell input terminal is changed to a digital signal. Repeatedly executes digital and analog It is possible to perform highly accurate simulation of the connection portion of the grayed.
尚、半導体集積回路のネットリスト作成方法、論理シミュレーション、回路シミュレーション及び回路シミュレーションの結果を電圧に応じてディジタル信号に変更する方法は従来の技術にものを使用して、本発明を実現可能である。 It should be noted that the present invention can be realized by using a conventional method for a netlist creation method of a semiconductor integrated circuit, a logic simulation, a circuit simulation, and a method of changing a circuit simulation result to a digital signal according to a voltage. .
このように本発明の半導体集積回路のシミュレーション方法は、ディジタルアナログ混在回路から作成された回路からネットリストを読み込む過程と、論理セル及びアナログ素子のライブラリを読み込む過程と、ディジタル回路からアナログ回路へ信号が伝播する部分の論理セルの出力端子にディジタル回路からアナログ回路へ伝播する信号の傾きを前記論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブル設定するテーブル設定過程と、アナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分の論理セルの入力端子に論理セルの入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量を設定する抵抗容量設定過程と、抵抗容量設定過程設定された論理セルの入力端子の寄生抵抗及び寄生容量の値を含めてシミュレーションに用いるネットリストを再生成する過程と、ディジタル回路部を論理シミュレーションを実行する過程とアナログ回路部を回路シミュレーションする過程と、論理シミュレーションと回路シミュレーションでそれぞれシミュレーションされた結果を元にディジタル回路部からアナログ回路部へ信号が伝播する部分においてテーブル設定過程で設定されたテーブルと論理セルの出力端子がアナログ素子と接続している論理セルの入力端子の状態遷移に対応したテーブルの傾きを選択して前記論理セルの出力端子の波形に前記テーブルで選択された傾きを付加するディジタルアナログ同期過程と、アナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する際に論理セルの入力端子にアナログ素子が接続されている論理セルの入力端子に入力されるアナログ回路部の回路シミュレータの電圧に応じてディジタル信号に過程で設定された入力端子の寄生の抵抗及び寄生の容量で構成される回路のシミュレーション結果を元にアナログシミュレーションの結果の電圧に応じてディジタル信号に変更するアナログディジタルデータ同期過程とを有し、論理シミュレーション過程と回路シミュレーション過程とディジタルアナログ同期過程とアナログディジタル同期過程を繰り返し実行する。 As described above, the semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention includes a process of reading a netlist from a circuit created from a digital / analog mixed circuit, a process of reading a library of logic cells and analog elements, and a signal from the digital circuit to the analog circuit. Table setting process for setting the slope of the signal propagating from the digital circuit to the analog circuit at the output terminal of the logic cell where the signal propagates defines the slope of the rising and falling edges of the waveform corresponding to the state transition of the input of the logic cell A resistance-capacitance setting process for setting the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal of the logic cell to the input terminal of the logic cell where the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit; Used for simulation including parasitic resistance and parasitic capacitance values of cell input terminals The process of regenerating the netlist, the process of executing the logic simulation of the digital circuit part, the process of performing the circuit simulation of the analog circuit part, and the analog from the digital circuit part based on the simulation results of the logic simulation and the circuit simulation, respectively. In the portion where the signal propagates to the circuit unit, the table set in the table setting process and the inclination of the table corresponding to the state transition of the input terminal of the logic cell where the output terminal of the logic cell is connected to the analog element are selected. A digital analog synchronization process for adding the slope selected in the table to the waveform of the output terminal of the logic cell, and a logic in which an analog element is connected to the input terminal of the logic cell when a signal propagates from the analog circuit to the digital circuit. Analog input to the cell input terminal Based on the simulation result of the circuit composed of the parasitic resistance and parasitic capacitance of the input terminal set in the process according to the voltage of the circuit simulator in the part, it is converted into the digital signal according to the voltage of the analog simulation result The analog / digital data synchronization process is changed, and the logic simulation process, circuit simulation process, digital / analog synchronization process, and analog / digital synchronization process are repeatedly executed.
従って、本発明の半導体集積回路のシミュレーション方法によれば、ディジタル回路部からアナログ回路部へ信号が伝播する部分に出力端子にアナログ回路が接続している論理セルの入力の状態遷移に応じて出力波形の傾きの値を変更することと、アナログ回路からディジタル回路へ信号が伝播する部分でアナログの信号が入力する論理セルの入力端子の実際の回路における寄生の抵抗、寄生の容量を含めてネットリストで回路シミュレーションを行うことにより、ディジタル回路部とアナログ回路部の接続部分の精度の高いシミュレーションを行うことができるという効果を奏する。 Therefore, according to the semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention, output is performed in accordance with the state transition of the input of the logic cell in which the analog circuit is connected to the output terminal at the portion where the signal propagates from the digital circuit portion to the analog circuit portion. Change the slope value of the waveform and include the parasitic resistance and parasitic capacitance in the actual circuit at the input terminal of the logic cell where the analog signal is input in the part where the signal propagates from the analog circuit to the digital circuit. By performing the circuit simulation with the list, it is possible to perform a simulation with high accuracy of the connection portion between the digital circuit portion and the analog circuit portion.
本発明の他の半導体集積回路のシミュレーション方法では、論理セルの入力の状態遷移に対応した波形の立上り立下りの傾きを定義するテーブルの傾きの値が前記論理セルの出力端子に接続する容量素子及び抵抗素子の値によって変化する関数になっている場合には、前記論理セルの出力端子に接続する容量素子及び抵抗素子を検索する過程と傾きを計算する過程を行う。 According to another semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention, a capacitor element in which a slope value of a table defining a rising / falling slope of a waveform corresponding to a state transition of an input of a logic cell is connected to an output terminal of the logic cell. If the function varies depending on the value of the resistor element, a process of searching for a capacitor element and a resistor element connected to the output terminal of the logic cell and a process of calculating a slope are performed.
従って本発明の半導体集積回路のシミュレーション方法では、同一の論理セルの場合でも出力端子に接続しているアナログ素子の構成が異なる場合に前記論理セルの出力端子からアナログ回路へ伝播する信号に異なる傾きの値を設定することにより、ディジタル回路部とアナログ回路部の接続部分のより精度の高いシミュレーションを行うことができるという効果を奏する。 Therefore, according to the semiconductor integrated circuit simulation method of the present invention, even in the case of the same logic cell, when the configuration of the analog element connected to the output terminal is different, the signal propagated from the output terminal of the logic cell to the analog circuit has a different slope. By setting this value, it is possible to perform a more accurate simulation of the connection portion between the digital circuit portion and the analog circuit portion.
本発明は、ディジタルとアナログの接続部分を有する半導体集積回路の設計工程に使用できる。 The present invention can be used in the design process of a semiconductor integrated circuit having a digital-analog connection portion.
101 ネットリスト読み込み過程
102 ライブラリ読み込み過程
103 テーブル設定過程
104 抵抗容量設定過程
105 ネットリスト再生成過程
106 論理シミュレーション過程
107 回路シミュレーション過程
108 ディジタルアナログ同期過程
109 アナログディジタル同期過程
101
Claims (5)
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JP2004047134A JP2005242398A (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Simulation method for semiconductor integrated circuit |
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2004
- 2004-02-24 JP JP2004047134A patent/JP2005242398A/en active Pending
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